中考化学二轮专题复习课件：专题2　实验方案的设计与评价 (含答案)

专题二实验方案的设计与评价

物质的检验与鉴别(必考)一、物质的检验1．原理：依据物质的特殊物理性质(气味、颜色、溶解性等)和特殊化学性质(与某些物质反应时的特殊现象，如产生气泡、沉淀、颜色变化等)进行观察、分析，判断物质的成分。2．常见气体的检验(2018、2017、2015均在实验与探究题中考查多种气体的检验)类型1

气体检验方法实验现象O2将带火星木条伸入集气瓶中木条________CO2将气体通入澄清石灰水澄清石灰水_________CO点燃气体，在火焰上方罩一干冷小烧杯，然后将烧杯迅速倒转，往烧杯中倒入澄清石灰水产生蓝色火焰，烧杯内壁________水珠出现，澄清石灰水__________将气体通过灼热的CuO后，再通入澄清石灰水CuO由______色变成______色，澄清石灰水__________复燃变浑浊没有变浑浊黑红变浑浊气体检验方法实验现象H2点燃气体(氢气不纯时会有爆鸣声)，在火焰上方罩一干冷小烧杯，然后将烧杯迅速倒转，往烧杯中倒入澄清石灰水产生淡蓝色火焰，烧杯内壁______水珠出现，澄清石灰水____________将气体通过灼热的CuO后，再通过无水CuSO4粉末CuO由______色变成______色，无水CuSO4由______色变成______色H2O(气)将气体通过无水CuSO4粉末无水CuSO4由______色变成______色有不变浑浊黑红白蓝白蓝气体检验方法实验现象NH3闻气味有氨味用湿润的红色石蕊试纸检验试纸变蓝CH4点燃气体，在火焰上方罩一干冷小烧杯，然后将烧杯迅速倒转，往烧杯中倒入澄清石灰水烧杯内壁______水珠出现，澄清石灰水__________HCl将气体通入硝酸银溶液有____________产生有变浑浊白色沉淀注意当需要同时检验水蒸气和其他气体时，通常先检验水蒸气，以防止气体通入一些水溶液后会带出一部分水蒸气，影响检验结果。3．常见离子的检验离子检验方法实验现象H＋取样，滴加紫色石蕊溶液石蕊溶液变______测定溶液pHpH______7取样，加入活泼金属(如镁条、锌粒等)或碳酸盐有________产生取样，加入少量氧化铜(或氧化铁)粉末固体粉末溶解红＜气泡离子检验方法实验现象OH－取样，滴加紫色石蕊溶液石蕊溶液变______取样，滴加无色酚酞溶液酚酞溶液变______测定溶液pHpH______7取样，加入可溶性铜盐(或铁盐)生成______色沉淀(或生成________色沉淀)Cl－取样，滴加AgNO3溶液和稀硝酸生成______色沉淀蓝红＞蓝红褐白白气泡变浑浊白白刺激性蓝红褐蓝易错提醒进行离子的检验时，应先取少量待检验物质，然后加入检验试剂，依据产生的现象判断物质的成分。叙述方式为：取少量待检验物质，加入检验试剂，若有某种现象产生，则该物质为(或含有)××。二、物质的鉴别(必考)1．原理：利用物质的不同性质，采用物理或化学的方法使其产生不同的现象而区别开来。2．鉴别方法(1)物理方法①观察法(颜色不同)：如Na2SO4溶液与CuSO4溶液(蓝色)，氯酸钾固体与高锰酸钾固体(紫色)，铜片与铁片等。②闻气味：如白酒、白醋与蒸馏水，浓硫酸与浓盐酸，二氧化硫与二氧化碳等。③加水法：如CaCO3与NaCl固体(溶解性不同)，NaOH、NaCl与NH4NO3固体(溶解时的温度变化不同)(2016考)，无水CuSO4粉末与NaCl固体(溶液颜色不同)等。(2)化学方法：利用各物质的化学性质差异，加入合适的鉴别试剂，依据产生的不同现象进行鉴别。①加酸：如碳粉与CuO，铁与银，NaOH与Na2CO3等。②加碱：如NH4Cl与KCl，MgCl2溶液与NaCl溶液等。③加盐溶液：如盐酸与硫酸(加BaCl2溶液)，盐酸、CaCl2溶液与NaCl溶液(加Na2CO3溶液)(2012考)等。④加酸碱指示剂：如NaCl溶液与NaOH溶液等。易错提醒进行物质的鉴别时，不能向试剂瓶中直接加入鉴别试剂，应先取样，再鉴别；所选择的鉴别试剂与待鉴别物质作用应产生不同的现象，否则无法鉴别。叙述方式为：分别取少量待鉴别的物质，加入鉴别试剂，若产生某种现象，则为其中的某种物质，若产生另一种现象，则为另一种物质。3．日常生活中一些物质的鉴别方法(1)硬水和软水：加__________，有浮渣产生且泡沫较少的是硬水，反之是软水。(2017、2014考)(2)纯金属及其合金：相互刻画，有明显划痕的是纯金属。(3)真假黄金：假黄金通常是用铜锌合金伪造的，可用盐酸加以鉴别，如有________产生，说明该物质中有锌，是假黄金；也可灼烧，如果________，说明有铜，是假黄金。肥皂水气泡变黑(4)化肥：①看外观：氮肥、钾肥为白色晶体(氨水为液态)，磷肥为灰白色粉末；②加水：氮肥、钾肥都溶于水，磷肥大多不溶于水或微溶于水；③加碱：铵态氮肥能放出具有刺激性气味的氨气(注：碳酸氢铵有刺激性气味，通过闻气味就可鉴别出来)。(5)羊毛纤维、棉纤维和合成纤维：取样，灼烧(燃烧)，有烧焦羽毛气味且产物不易结球的是羊毛纤维；有烧纸气味且产物不易结球的是棉纤维；有特殊气味，灰烬不易捻碎的是合成纤维。(2019、2015、2013考)(6)热塑性塑料和热固性塑料：取样，加热，能熔化的是热塑性塑料；不能熔化的是热固性塑料。(2017、2016、2014考)C

食醋(合理即可)

例2

(2019绵阳改编)半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和水蒸气。某化学兴趣小组为检验半水煤气的某些成分，设计的实验方案如下图所示。查阅资料：碱石灰是CaO和NaOH的混合物。(1)A装置中石灰水变浑浊，证明半水煤气中含有________，反应的化学方程式是__________________________________________。(2)B装置的作用是________________________。C装置的硬质玻璃管中发生置换反应的化学方程式是____________________________。CO2

CO2＋Ca(OH)2===

CaCO3↓＋H2O

吸收二氧化碳和水蒸气

(3)证明半水煤气中含有H2的现象是___________________________________________________。(4)证明半水煤气中含有CO的现象是______________________________________。(5)要证明半水煤气中含有水蒸气，可在____________增加一个装无水硫酸铜的U形管，若观察到____________________________，则证明有水蒸气。 C中黑色粉末变红，D中集气瓶中起雾且内壁出现液滴C中黑色粉末变红，E中石灰水变浑浊A装置前无水硫酸铜由白色变为蓝色

物质的分离与提纯(8年7考)一、概念物质的分离：通过适当的方法，把混合物中的各种物质彼此分开，并且恢复到各种物质原来存在的状态，分别得到纯净物。物质的提纯：通过适当的方法，把混入某物质里的少量杂质除去，以便获得相对纯净的物质，又称除杂。类型2

二、原则化学方法分离和提纯物质的原则是“不增、不减、易分离”，实验操作要简便，不能繁杂。不增：除去杂质的同时不能引入新的杂质。不减：操作过程中尽量不使被提纯的物质损失，除杂试剂不能与被提纯的物质反应。易分离：除杂后的生成物和被提纯的物质易分离，杂质转化为沉淀、气体等易分离除去的物质，或转化成被提纯的物质。三、方法1．物理方法方法适用范围举例过滤固体与液体混合物的分离粗盐提纯(加水溶解、过滤、蒸发结晶)可溶性固体与不溶性固体混合物的分离除去碳酸钙中的氯化钠(加水溶解、过滤、洗涤、干燥)方法适用范围举例结晶蒸发结晶：①分离溶质与溶剂；②除去易挥发的杂质；③提纯溶解度受温度影响较小的物质从含有HCl的NaCl溶液中分离出固体NaCl；除去NaCl中的少量KNO3降温结晶：提纯溶解度受温度影响较大的物质除去KNO3中的少量NaCl蒸馏分离沸点不同的物质从空气中分离O2与N2磁铁吸引分离铁与其他固体的混合物分离铁粉与氧化铜粉末(2)沉淀法：将杂质转化为沉淀，过滤而除去。适用于除去溶液中的杂质。如：物质杂质方法NaCl溶液Na2SO4加入适量____________(填化学式，下同)溶液，过滤稀盐酸H2SO4加入适量____________溶液，过滤NaOH溶液Ca(OH)2加入适量____________溶液，过滤BaCl2

BaCl2

Na2CO3

物质杂质方法NaOH溶液Na2CO3加入适量_______________________________溶液，过滤NaCl溶液MgCl2加入适量__________溶液，过滤NaCl溶液CaCl2加入适量__________溶液，过滤NaNO3溶液NaCl加入适量__________溶液，过滤Ca(OH)2[或

Ba(OH)2]

NaOH

Na2CO3

AgNO3

(3)置换法：将杂质通过置换反应而除去。适用于较活泼金属(K、Ca、Na除外)的盐溶液中较不活泼金属的盐的除去，通常加入足量较活泼金属，然后再过滤。如：物质杂质方法FeCl2溶液CuCl2加入足量铁粉，过滤Cu(NO3)2溶液AgNO3加入足量铜粉，过滤(4)溶解法：将杂质溶解而除去。若固体混合物中杂质可与酸反应，而被提纯物不与酸反应时，可用稀酸将杂质溶解，然后再过滤、洗涤、烘干。如：碳粉或铜粉中混有锌粉(或铁粉，或CuO)时，可加入足量稀硫酸或稀盐酸，过滤、洗涤、烘干。(6)转化法：将杂质转化为被提纯的物质，杂质在一定条件下能够转化为被提纯物时可用该法。如：物质杂质方法FeZn加入足量FeSO4溶液，过滤、洗涤、烘干CO2CO通过足量灼热的氧化铜CuOCu在空气中灼烧NaCl溶液NaOH加入适量稀盐酸(或加入足量稀盐酸，蒸发)CaCl2溶液HCl加入足量CaCO3粉末，过滤MgSO4溶液H2SO4加入足量的镁粉[或MgO，或Mg(OH)2]，过滤(7)吸收法：适用于气体混合物的除杂，将混合气体通过溶液或干燥剂，使杂质被吸收。如：物质杂质方法CO2H2O通过浓硫酸H2或COHCl或CO2通过足量NaOH溶液后，再通过浓硫酸H2或O2H2O通过浓硫酸或NaOH固体N2O2通过足量灼热的铜网CO2HCl通过足量饱和的NaHCO3溶液后，再通过浓硫酸归纳总结液体的除杂思路(以除去NaCl溶液中的NaOH为例)：①确定被提纯物和杂质所含的离子Na＋、Cl－和Na＋、OH－②确定杂质离子和非杂质离子杂质离子：OH－非杂质离子：Na＋、Cl－③确定和杂质离子不共存的离子H＋④结合非杂质离子组成除杂试剂HCl杂质和被提纯物中的阴、阳离子都不相同时，分别选用和杂质中阴、阳离子都不共存的阳、阴离子，组合成除杂试剂。如除去NaCl溶液中的H2SO4，可选用Ba(OH)2溶液。注：常见的不能共存的离子对详见P80。四、粗盐中可溶性杂质的去除(杂质为Na2SO4、MgCl2、CaCl2)1．加入除杂试剂的顺序：2．实验过程中的注意事项：(1)加入的除杂试剂要足量。(2)除杂试剂加入的先后顺序还可设计为BaCl2→Na2CO3→NaOH或NaOH→BaCl2→Na2CO3，只要Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入即可。(3)加入盐酸(目的是除去过量的NaOH和Na2CO3)之前，必须先进行过滤，否则生成的CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2沉淀会重新与盐酸反应生成可溶性杂质。(4)盐酸有挥发性，过量的盐酸在蒸发过程中会挥发掉，对精盐的纯度没有影响。例3

(2019衡阳改编)除去下列物质中的少量杂质，所用试剂及操作方法都正确的是 (

)选项物质杂质所用试剂及操作方法AMnO2C加水，过滤BCO2HCl先通过足量NaOH溶液，再通过浓硫酸CKCl溶液K2CO3加适量稀盐酸DCuSO4溶液H2SO4______________________________________C

加过量CuO[或Cu(OH)2]，过滤例4

(2019杭州改编)下列实验中，实验原理和主要操作方法都符合实验目的的是 (

)C

选项实验目的实验原理主要操作方法A分离水和酒精的混合物各成分的密度差异蒸馏B分离氧化铁粉末和碳粉的混合物能否溶于酸的差异加过量稀硫酸，过滤C除去碳酸钙中的氯化钙各成分的溶解性差异加水溶解、过滤、洗涤、烘干D除去ZnSO4溶液中的FeSO4金属活动性的差异____________________加过量锌粉，过滤例5

(2019衢州改编)某KCl固体样品中含有少量杂质CaCl2，实验室提纯KCl的流程如图。(KCl的溶解度受温度影响较小)(1)写出生成沉淀a的化学方程式：_______________________________________。(2)向滤液B中加入的X为__________。“加过量X”对KCl固体的纯度没有影响，原因是________________________________。(3)操作Ⅰ是______(填序号)。①冷却热饱和溶液②蒸发结晶CaCl2＋K2CO3===CaCO3↓＋2KCl

稀盐酸加热蒸发过程中氯化氢会挥发掉②

(4)若KCl固体样品中还含有少量杂质K2SO4，小江认为提纯该样品只要在上述方案基础上增加一步实验：在“加过量K2CO3溶液”与“过滤”操作之间